JP5585827B2 - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の内燃機関の吸気弁および排気弁の開閉タイミングを、運転状態に応じて調節する弁開閉時期制御装置に関する。

従来、クランクシャフトに対して同期回転する駆動側回転体と、駆動側回転体に対して同軸上に配置され、内燃機関の弁開閉用のカムシャフトに同期回転する従動側回転体と、で流体圧室を形成し、従動側回転体に設けられた仕切部によって流体圧室を遅角室と進角室とに仕切り、遅角室及び進角室に対して作動流体を給排して、駆動側回転体に対する従動側回転体の相対回転位相を制御する弁開閉時期制御装置がある。

この種の弁開閉時期制御装置においては、遅角室と進角室との間での作動流体の漏洩を防止する必要があり、例えば、特許文献１に記載の弁開閉時期制御装置は、仕切部（文献では「ベーン」）のうち駆動側回転体（文献では「ハウジング」）もしくは従動側回転体（文献では「ベーン部材」）に対向する位置と、駆動側回転体もしくは従動側回転体のうち仕切部に対向する位置と、にシール部材を配設している。

特開２００１−１３２４１５号公報

弁開閉時期制御装置において、駆動側回転体は円筒形状であるため、通常、押し出し成形によって成形される。このとき、押し出し成形によって得られた駆動側回転体の内周壁は耐摩耗性に劣るものが多い。そこで、特許文献１のように、駆動側回転体の内周壁に自己潤滑性樹脂被膜やアルマイト被膜を施して、耐摩耗性を向上させる必要があった。

一方、駆動側回転体をダイキャストによって製造すると、押し出し成形に比べて耐摩耗性が向上する。このため、駆動側回転体の内周壁に自己潤滑性樹脂被膜やアルマイト被膜を施して、耐摩耗性を向上させる必要はない。しかしながら、ダイキャストによる製造時には、成形された駆動側回転体を型から容易に抜き出せるよう駆動側回転体の内周壁に抜きテーパが形成され、この抜きテーパを除去するために、駆動側回転体の内周壁を加工する必要があった。また、抜きテーパの除去のための加工に際し、ダイキャストによる製造の際に回転体の内部に形成される巣（空洞）が表面に露出してしまい、シール部材によるシール性を低下させるおそれがある。

本発明の目的は、駆動側回転体や従動側回転体がダイキャストで製造される際に形成される抜きテーパを加工することなく、遅角室と進角室との間での作動流体の漏洩を防止するシール部材の組付けが可能な弁開閉時期制御装置を提供することにある。

本発明に係る弁開閉時期制御装置の第１特徴構成は、クランクシャフトに対して同期回転する駆動側回転体と、前記駆動側回転体に対して同軸上に配置され、内燃機関の弁開閉用のカムシャフトに同期回転する従動側回転体と、前記駆動側回転体と前記従動側回転体とで形成された流体圧室を遅角室と進角室とに仕切るよう前記駆動側回転体及び前記従動側回転体の少なくとも一方に設けられた仕切部と、前記仕切部のうち前記駆動側回転体もしくは前記従動側回転体に対向する位置、または、前記駆動側回転体もしくは前記従動側回転体のうち前記仕切部に対向する位置に配設されて、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との相対回転に基づく前記遅角室と前記進角室との間での作動流体の漏洩を防止するシール部材と、弾性変形に基づく付勢力によって、前記シール部材を前記仕切部の側から前記駆動側回転体もしくは前記従動側回転体の側へ、または、前記シール部材を前記駆動側回転体もしくは前記従動側回転体の側から前記仕切部の側へ付勢する付勢部材と、を備え、前記駆動側回転体は、前記カムシャフトに接続される側とは反対側に設けられる第１プレートと、前記カムシャフトに接続される側に設けられる第２プレートと、を備え、前記駆動側回転体及び前記従動側回転体の少なくとも何れか一方をダイキャストで製造し、当該ダイキャストで製造された回転体のうち前記仕切部及び前記仕切部に対向する面の少なくとも何れか一方が抜きテーパの傾斜面で構成され、前記抜きテーパの傾斜面に当接するよう配設された前記シール部材は、前記第１プレート及び前記第２プレートに密接するよう、前記第１プレートに接触する面と前記傾斜面に当接する対向面とがなす角度、及び、前記第２プレートに接触する面と前記傾斜面に当接する対向面とがなす角度のうち、一方を鋭角とし、他方を鈍角とした点にある。

本構成によると、ダイキャストで製造された駆動側回転体及び従動側回転体のうち仕切部及び仕切部に対向する面の少なくとも一方に抜きテーパの傾斜面が存在する。そして、仕切部と仕切部に対向する面との間には、シール部材とシール部材を仕切部の側または仕切部に対向する駆動側回転体もしくは従動側回転体の側へ付勢する付勢部材とが位置する。すなわち、シール部材及び付勢部材が抜きテーパの傾斜を吸収し、シール部材が、仕切部と仕切部に対向する駆動側回転体もしくは従動側回転体の側との間の空間の気密性を確保する。こうして、ダイキャストで製造することで、回転体の耐摩耗性が向上し、さらに、回転体に形成される抜きテーパの切削加工が不要となった。また、抜きテーパを切削加工しないので、ダイキャストによる製造の際に回転体の内部に形成される巣（空洞）が表面に露出するおそれもなくなった。

本発明に係る弁開閉時期制御装置の第２特徴構成は、前記駆動側回転体及び前記従動側回転体の少なくとも何れか一方の厚み方向に、前記テーパが窄まる方向へ前記付勢部材の付勢力を発揮するようシール部材に対する当接部を有する点にある。

駆動側回転体及び前記従動側回転体の少なくとも何れか一方に形成された抜きテーパに対し、シール部材が当接し、このシール部材を付勢部材によって付勢する場合、抜きテーパの傾斜の影響を受けて、シール部材が回転体の厚み方向において抜きテーパが拡がる方向に移動し易い。
しかし、本構成のように、駆動側回転体及び前記従動側回転体の少なくとも何れか一方の厚み方向に、テーパが窄まる方向へ付勢部材の付勢力を発揮するようシール部材に対する当接部を有すると、シール部材は付勢部材によってテーパが窄まる方向へ付勢され、シール部材の抜きテーパが拡がる方向への移動が抑制される。こうして、シール部材が抜きテーパの傾斜面に対して確実に当接して気密性が確保される。

本発明に係る弁開閉時期制御装置の第３特徴構成は、前記駆動側回転体及び前記従動側回転体に形成される前記抜きテーパの一方の傾斜面に対し、対向する他方の傾斜面が平行に形成され、前記駆動側回転体もしくは前記従動側回転体における前記仕切部に対向する位置、及び、前記仕切部における前記駆動側回転体もしくは前記従動側回転体に対向する位置のいずれもが前記抜きテーパの傾斜面で構成された点にある。

本構成のように、駆動側回転体及び従動側回転体に抜きテーパが形成されるとともに、そのうちの一方の傾斜面に対し、対向する他方の傾斜面が平行に形成され、駆動側回転体もしくは従動側回転体における仕切部に対向する位置、及び、仕切部における駆動側回転体もしくは従動側回転体に対向する位置のいずれもが抜きテーパの傾斜面で構成されていると、駆動側回転体もしくは従動側回転体と仕切部との間の空間は、回転体の厚み方向において一定の間隔となる。つまり、駆動側回転体及び従動側回転体に形成された一方の抜きテーパの傾斜は、他方の抜きテーパの傾斜によって相殺される。したがって、シール部材及び付勢部材は、抜きテーパの傾斜の影響をそれほど受けない状態で、駆動側回転体もしくは従動側回転体と仕切部との間に配設することができ、気密性が確保される。

本発明に係る弁開閉時期制御装置の第４特徴構成は、前記駆動側回転体に対向する位置に配設された前記シール部材において、径方向外側の外周面に面取り部もしくは溝を形成してある点にある。

駆動側回転体や従動側駆動体をダイキャストで製造すると、耐摩耗性は向上するものの強度は鋳鉄材料と比較して低下する。また、弁開閉時期制御装置では、エンジンオイルが用いられ、シールの摺動部分から微小ながら異物が発生する。この異物がシール部材と駆動側回転体、もしくは、シール部材と従動側駆動体との間に介在し、相対移動時に異物が研磨剤として作用して、駆動側回転体、もしくは、従動側駆動体が磨耗することがある。

本構成のように、駆動側回転体に対向する位置に配設されたシール部材において、径方向外側の外周面に面取り部もしくは溝を形成することで、進角室と遅角室との間において、微小なオイル漏れが許容される。その結果、シール部材と駆動側回転体、もしくは、シール部材と従動側駆動体との間に介在した異物は、進角室もしくは遅角室に排出される。こうして、異物による駆動側回転体、もしくは、従動側駆動体の磨耗が抑制できる。

本発明に係る弁開閉時期制御装置の第５特徴構成は、前記面取り部もしくは前記溝は、径方向外側の外周面の縁部のうち回転方向に沿う縁部に形成してある点にある。

本構成のように、面取り部もしくは溝を、径方向外側の外周面の縁部のうち回転方向に沿う縁部に形成することで、回転方向に沿う縁部に形成された面取り部もしくは溝によって、進角室と遅角室との間において、微小なオイル漏れが許容されつつ、シール部材の駆動側回転体もしくは従動側回転体との摺接面は径方向外側の外周面の中央部に確保される。また、シール部材の径方向外側の外周面に面取り部もしくは溝を容易に形成することができる。

本発明に係る弁開閉時期制御装置の全体構成を示す図である。 図１のＩＩ-ＩＩ断面図であって、ロック状態のときの弁開閉時期制御装置の断面図である。 外部ロータ側の仕切部周辺の拡大断面図である。 本発明に係るシール部材及び付勢部材を示す図である。 第２実施形態の仕切部周辺の拡大断面図である。 第３実施形態の仕切部周辺の拡大断面図である。 第４実施形態の仕切部周辺の拡大断面図である。 第５実施形態の仕切部周辺の拡大断面図である。 第６実施形態の仕切部周辺の拡大断面図である。 第７実施形態の仕切部周辺の拡大断面図である。 第８実施形態の仕切部周辺の拡大断面図である。 第９実施形態の仕切部周辺の拡大断面図である。 第１０実施形態の仕切部周辺の拡大断面図である。 第１１実施形態のシール部材の斜視図である。

以下に、自動車用エンジンにおける吸気弁側の弁開閉時期制御装置として本発明を適応した実施形態について、図１乃至図４に基づいて説明する。本実施形態においては、自動車用エンジンが「内燃機関」に相当する。

〔第１実施形態〕
〔全体構成〕
この弁開閉時期制御装置は、図１に示すごとく、不図示のエンジンのクランクシャフトに対して同期回転する「駆動側回転体」としてのハウジング１と、ハウジング１に対して同軸上に配置され、カムシャフト１０１と同期回転する「従動側回転体」としての内部ロータ２とを備えている。カムシャフト１０１は、エンジンの吸気弁の開閉を制御する不図示のカムの回転軸である。なお、カムシャフト１０１は、不図示のエンジンのシリンダヘッドに回転自在に組み付けられている。

〔内部ロータ及びハウジング〕
内部ロータ２は、図１に示すごとく、カムシャフト１０１の先端部に一体的に組付けられている。ハウジング１は、カムシャフト１０１が接続される側とは反対側のフロントプレート１１（第１プレート）と、タイミングスプロケット１５を一体的に備えた外部ロータ１２と、カムシャフト１０１が接続される側のリアプレート１３（第２プレート）とを備えている。

クランクシャフトが回転駆動すると、動力伝達部材１０２を介してタイミングスプロケット１５にその回転駆動力が伝達され、ハウジング１が図２に示す回転方向Ｓに回転駆動する。ハウジング１の回転駆動に伴い、内部ロータ２が回転方向Ｓに回転駆動してカムシャフト１０１が回転し、カムシャフト１０１に設けられたカムがエンジンの吸気弁を押し下げて開弁させる。

図２に示すごとく、外部ロータ１２に、径内方向に突出する複数個の突出部１４を回転方向Ｓに沿って互いに離間させて形成することにより、外部ロータ１２と内部ロータ２とによって流体圧室４を形成してある。突出部１４は、内部ロータ２の外周面２ａに対するシューとしても機能する。外周面２ａのうち流体圧室４に面する部分に、突出部２１を形成してある。流体圧室４は、突出部２１によって、回転方向Ｓに沿って進角室４１と遅角室４２とに仕切られている。即ち、突出部２１が、本発明の「仕切部」に相当する。流体圧室４を進角室４１と遅角室４２とを仕切るという点で、突出部１４も本発明の「仕切部」に相当する。なお、本実施形態においては、流体圧室４が四箇所となるよう構成してあるが、これに限られるものではない。

図１，図２に示すごとく、各進角室４１と後述する流体制御弁５３の所定のポートとを接続する進角通路４３を内部ロータ２及びカムシャフト１０１に形成してある。また、各遅角室４２と流体制御弁５３の所定のポートとを接続する遅角通路４４を内部ロータ２及びカムシャフト１０１に形成してある。流体制御弁５３を制御し、進角通路４３及び遅角通路４４を介して進角室４１及び遅角室４２に作動流体を供給、排出、またはその給排を遮断して、突出部２１にその作動流体の流体圧力を作用させる。このようにして、相対回転位相を進角方向または遅角方向へ変位させ、或いは、任意の位相に保持する。進角方向とは、進角室４１の容積が大きくなる方向であり、図２に矢印Ｓ１で示してある。遅角方向Ｓ２とは、遅角室４２の容積が大きくなる方向であり、図２に矢印Ｓ２で示してある。なお、遅角室４２の容積が最大となったときの相対回転位相が最遅角位相であり、進角室４１の容積が最大となったときの相対回転位相が最進角位相である。

内部ロータ２及びハウジング１は、ダイキャスト又は押し出し成形により製造される。内部ロータ２をダイキャストで製造した場合には、外周面に抜きテーパ２ａが形成され、ハウジング１をダイキャストで製造した場合には、外部ロータ１２の内周面に抜きテーパ１２ａが形成される。

〔ロック機構〕
弁開閉時期制御装置は、ハウジング１に対する内部ロータ２の相対回転移動を拘束することにより、ハウジング１に対する内部ロータ２の相対回転位相を最遅角位相と最進角位相との間の所定位相（以下、「ロック位相」と称する）に拘束可能なロック機構６を備えている。エンジンの始動直後において作動流体の流体圧力が安定しない状況において、相対回転位相をロック位相に拘束することによって、クランクシャフトの回転位相に対するカムシャフト１０１の回転位相を適正に維持し、エンジンの安定的な回転を現出することができる。例えば、ロック位相を、不図示の吸気弁と排気弁との開弁時期が一部重複する位相とすると、エンジン始動時の炭化水素（ＨＣ）の低減が図られ、低エミッションのエンジンとすることができる。

ロック機構６は、図１及び図２に示すごとく、ロック部材６１とロック溝（図示せず）と後述する流体切換弁５４の所定のポートとを接続するロック通路６３と、を備えている。収容部３２に配設されたロック部材６１が、リアプレート１３に形成されたロック溝に出退することにより、相対回転位相の拘束と、その拘束の解除とが可能である。

〔流体給排機構〕
流体給排機構５は、図１に示すごとく、「作動流体」の一例であるエンジンオイルを貯留するオイルパン５１と、クランクシャフトの回転駆動力が伝達されることにより駆動する機械式のオイルポンプ５２と、進角通路４３及び遅角通路４４に対するエンジンオイルの供給、排出、及び給排の遮断を制御する電磁制御型の流体制御弁（ＯＣＶ）５３と、ロック通路６１に対するエンジンオイルの供給及び排出を制御する電磁制御型の流体切換弁（ＯＳＶ）５４と、を備えている。流体制御弁５３と流体切換弁５４とはＥＣＵ７で制御される。

流体制御弁５３は、スプール式に構成され、ＥＣＵ７（エンジンコントロールユニット）による給電量の制御に基づいて動作する。流体制御弁５３の切換えによって、進角室４１への作動油供給・遅角室４２からの作動油排出、進角室４１からの作動油排出・遅角室４２への作動油供給、進角室４１及び遅角室４２への作動油給排遮断、といった制御が可能である。

流体切換弁５４は、スプール式に構成され、ＥＣＵ７（エンジンコントロールユニット）による給電量の制御に基づいて動作する。流体制御弁５３の切換えによって、ロック通路６３へのエンジンオイルの供給、ロック通路６３からのエンジンオイルの排出、といった制御が可能である。

〔トーションスプリング〕
図１に示すごとく、内部ロータ２とフロントプレート１１とに亘ってトーションスプリング３を設けてある。トーションスプリング３は、相対回転位相が進角側に変位するよう、ハウジング１及び内部ロータ２に付勢力を作用させる。通常、エンジン運転中は、カムシャフト１０１のトルク変動に基づく遅角方向及び進角方向の変位力が従動側回転体に作用する。この変位力は平均すると遅角方向に働き、従動側回転体は遅角方向に変位しようとする。しかし、トーションスプリング３を備えることにより、カムシャフト１０１のトルク変動に基づく遅角方向への平均変位力に拘らず、相対回転位相を円滑かつ迅速に進角方向へ変位させることが可能である。

〔シール部材・付勢部材〕
外部ロータ１２は、円筒形状の材料から内周側に突出部１４が形成される構成であり、内部ロータ２は、円柱形状の材料から外周側に突出部２１が形成される構成である。
ここで、外部ロータ１２をダイキャストにより製造した場合には、外部ロータ１２の内周面に抜きテーパ１２ａが形成され、内部ロータ２をダイキャストにより製造した場合には、内部ロータ２の外周面に抜きテーパ２ａが形成される。この抜きテーパ１２ａ，２ａは通常は切削加工されるものであるが、本発明では抜きテーパ１２ａ，２ａは切削加工されない。この場合、突出部１４と内部ロータ２との間や、突出部２１と外部ロータ１２との間に隙間ができ、その隙間を介して遅角室４２と進角室４１との間で作動流体が漏洩する虞がある。遅角室４２と進角室４１との間で作動流体が漏洩すると、相対回転位相の制御の精度が落ち、エンジンの運転状態に応じた吸気弁の開閉タイミングを実現できなくなる。

そこで、図１及び図２に示すごとく、作動流体の漏洩を防止するべく、突出部１４のうち内部ロータ２に対向する部分、及び、突出部２１のうち外部ロータ１２に対向する部分にシール部材ＳＥを配設してある。さらに、シール部材ＳＥのシール性を高めるために、シール部材ＳＥを内部ロータ２の側もしくは外部ロータ１２の側に付勢する付勢部材ＳＰを備えている。以下に、シール部材ＳＥ及び付勢部材ＳＰの詳細を説明する。なお、突出部１４のうち内部ロータ２に対向する位置に配設したシール部材ＳＥ及び付勢部材ＳＰと、突出部２１のうち外部ロータ１２に対向する位置に配設したシール部材ＳＥ及び付勢部材ＳＰと、は構成が同じであるため、ここでは突出部２１のうち外部ロータ１２に対向する位置に配設したシール部材ＳＥ及び付勢部材ＳＰについてのみ説明する。

図２，図３に示すごとく、突出部２１のうち外部ロータ１２に対向する先端部に、回転軸芯Ｘに沿ってフロントプレート１１の側からリアプレート１３の側までに亘る取付溝２２（突出部１４においても取付溝）が形成されている。取付溝２２は矩形断面形状を有している。なお、突出部１４においても取付溝２２と同様の取付溝が形成されている。

シール部材ＳＥは、取付溝２２の形状に沿って、径方向に摺動可能な形状である。シール部材ＳＥは、図４に示すごとく、摺接部ＳＥａと、内部ロータ２の回転方向に沿う側壁部ＳＥｂと、内部ロータ２の厚み方向に沿う側壁部ＳＥｃと、脚部ＳＥｄとを備えている。摺接部ＳＥａが外部ロータ１２の内周面に対して摺接する。摺接部ＳＥａは、円弧形状の断面形状となるよう形成してある。側壁部ＳＥｂ，ＳＥｃは、摺接部ＳＥａの四方周囲を垂直に立ち上げて箱形状に形成してある。脚部ＳＥｄは、フロントプレート１１及びリアプレート１３に接する周壁部ＳＥｂをさらに垂直に立ち上げて形成してある。以下、図４における摺接部ＳＥａの長辺方向の寸法を「長さ」と称し、摺接部ＳＥａの短辺方向の寸法を「幅」と称し、脚部ＳＥｄの立上り方向の寸法を「高さ」と称する。

付勢部材ＳＰは、例えば、図３、図４に示すごとく、円弧形状に湾曲した板ばねであって、中央部ＳＰａが取付溝２２に向けて湾曲し、両端部ＳＰｂ，ＳＰｂがシール部材ＳＥに向けて湾曲する。こうして、付勢部材ＳＰは、弾性変形により付勢力を発揮する。

図３に示すように、シール部材ＳＥは、付勢部材ＳＰで付勢されて、外部ロータ１２の抜きテーパ１２ａの傾斜面１２Ａに対して、摺接部ＳＥａが当接し、シール部材ＳＥの側壁部ＳＥｂとフロントプレート１１及びリアプレート１３との間には多少の隙間が生じることとなる。

本実施形態では、抜きテーパ１２ａの傾斜面１２Ａに対し、付勢部材ＳＰがシール部材ＳＥのフロントプレート１１寄りの部分と、リアプレート１３寄りの部分を共に押圧し、シール部材ＳＥを外部ロータ１２の側に付勢するよう構成されている。すなわち、付勢部材ＳＰが、抜きテーパ１２ａの傾斜を結果的に吸収している。

〔第２実施形態〕
シール部材ＳＥと付勢部材ＳＰとの構成は、上述の実施形態に限られるものではない。別の実施形態を図面に基づいて説明する。上述の実施形態と同様の構成に関する説明は省略する。また、同じ構成の箇所には同じ符号を付すこととする。

例えば、図５に示すごとく、シール部材ＳＥと、フロントプレート１１及びリアプレート１３との間に隙間が生じないように、シール部材ＳＥの摺接部ＳＥａが抜きテーパ１２ａの傾斜面１２Ａに当接する状態において、シール部材ＳＥの側壁部ＳＥｂとフロントプレート１１及びリアプレート１３とが完全に接するよう構成してもよい。こうすると、シール部材ＳＥによる進角室４１と遅角室４２との間の密閉度が向上する。

〔第３実施形態〕
例えば、図６に示すごとく、シール部材ＳＥの形状を、外部ロータ１２の抜きテーパ１２ａの傾斜面１２Ａに対向する面を、その傾斜面１２Ａと平行に形成し、内部ロータ２の内周面に対向する面は、傾斜のない当該内周面と平行に形成してもよい。こうすると、シール部材ＳＥによって、外部ロータ１２の抜きテーパ１２ａの傾斜が吸収され、確実に気密性が確保される。このとき、付勢部材ＳＰは、外部ロータ１２の厚み方向において、シール部材ＳＥの抜けテーパ１２ａが広がる側（フロントプレート１１の側）と、抜けテーパ１２ａが窄まる側（リアプレート１３の側）とをほぼ均等に押圧することになる。

〔第４実施形態〕
内部ロータ２をダイキャストにより製造し、抜きテーパ２ａが内部ロータ２の外周面に形成された場合の実施形態を図７に示す。抜きテーパ２ａは、リアプレート１３に向けて窄まるよう形成されている。本実施形態では、シール部材ＳＥは通常のものであり、シール部材ＳＥの摺接部ＳＥａは外部ロータ１２の内周面に密接し、フロントプレート１１及びリアプレート１３とも隙間なく接する。付勢部材ＳＰは、シール部材ＳＥのフロントプレート１１の側と、リアプレート１３の側とを押圧するよう構成されており、リアプレート１３の側の方がフロントプレート１１の側より径方向に付勢する領域が大きい。つまり、付勢部材ＳＰが、結果的に内部ロータ２の抜きテーパ２ａの傾斜を吸収している。

〔第５実施形態〕
図８に示すごとく、シール部材ＳＥは、内部ロータ２の抜きテーパ２ａに対向する面が抜きテーパ２ａの傾斜面２Ａに平行に形成されている。その結果、付勢部材ＳＰがシール部材ＳＥを付勢する径方向の領域は、内部ロータ２の厚み方向において略一定となり、シール部材ＳＥが抜きテーパ２ａの傾斜を吸収する。したがって、付勢部材ＳＰは、シール部材ＳＥのフロントプレート１１の側と、リアプレート１３の側とを略同じ付勢力で付勢することとなる。

〔第６実施形態〕
図９に示すごとく、内部ロータ２の外周面及び外部ロータ１２の内周面に抜きテーパ２ａ，１２ａが形成されており、抜きテーパ２の傾斜面２Ａと抜きテーパ１２ａの傾斜面１２Ａとが平行になるよう形成されている。この場合、外部ロータ１２と内部ロータ２に挟まれた取付溝２２において、内部ロータ２の厚み方向において、径方向への間隔がほぼ一定になる。したがって、シール部材ＳＥ、付勢部材ＳＰは、抜きテーパ２ａ，１２ａの傾斜の影響をそれほど受けず、共に通常のものを用いることができる。

〔第７実施形態〕
本実施形態においても、内部ロータ２の外周面及び外部ロータ１２の内周面に抜きテーパ２ａ，１２ａが形成されており、抜きテーパ２の傾斜面２Ａと抜きテーパ１２ａの傾斜面１２Ａとが平行になるよう形成されている。この場合に、図１０に示すごとく、シール部材ＳＥの側壁部ＳＥｂと、フロントプレート１１及びリアプレート１３との間に隙間が生じないように、シール部材ＳＥの摺接部ＳＥａが抜きテーパ１２ａの傾斜面１２Ａに当接する状態において、シール部材ＳＥの側壁部ＳＥｂとフロントプレート１１及びリアプレート１３とが完全に接するよう構成してもよい。こうすると、シール部材ＳＥによる進角室４１と遅角室４２との間の密閉度が向上する。

〔第８実施形態〕
外部ロータ１２の内周面に形成された抜きテーパ１２ａに対し、シール部材ＳＥが当接し、このシール部材ＳＥを付勢部材ＳＰによって付勢する場合、抜きテーパ１２ａの傾斜の影響を受けて、シール部材ＳＥが外部ロータ１２の厚み方向において抜きテーパ１２ａが拡がる方向（フロントプレート１１の側）に移動し易い。

そこで、図１１に示すごとく、内部ロータ２の取付溝２２において、抜きテーパ１２ａが窄まる方向（リアプレート１３の側）に、シール部材ＳＥの脚部ＳＥｄが係合する係合凹部２２aが形成されている。シール部材ＳＥの脚部ＳＥｄが、係合凹部２２aと係合した状態で付勢部材ＳＰによって抜きテーパ１２ａに向けて付勢されていると、シール部材ＳＥの抜きテーパ１２ａが拡がる方向（フロントプレート１１の側）へのずれが抑制され、結果的に、シール部材ＳＥの摺接部ＳＥａが抜きテーパ１２ａの傾斜面１２Ａを安定的に密閉することとなる。

〔第９実施形態〕
図１２に示すごとく、シール部材ＳＥは、抜きテーパ１２ａの傾斜面１２Ａに対向する摺接部ＳＥａを抜きテーパ１２ａの傾斜面１２Ａに平行に形成し、付勢部材ＳＰを受ける面は抜きテーパ１２ａの窄まる方向への傾斜よりも大きく傾斜させて形成する。このようにすると、付勢部材ＳＰは、シール部材ＳＥを抜きテーパ１２ａの傾斜面１２Ａに対して垂直方向から窄まる側（図面右側）に向けて付勢する。すなわち、付勢部材ＳＰは、シール部材ＳＥを外部ロータ１２に向けて付勢するとともに、抜きテーパ１２ａが窄まる方向（リアプレート１３の側）に付勢する。一方、外部ロータ１２の回転により遠心力が働き、シール部材ＳＥは抜きテーパ１２ａの傾斜に沿って抜きテーパ１２ａの拡がる方向に移動しようとする。しかし、遠心力によってシール部材ＳＥが抜きテーパ１２ａの拡がる方向に移動しようとする力は、付勢部材ＳＰがシール部材ＳＥを抜きテーパ１２ａが窄まる方向に付勢する力によって相殺される。その結果、外部ロータ１２の回転時に遠心力が働いても、シール部材ＳＥは内部ロータ２の径方向に向けて均等に付勢されることなり、気密性が確保される。

〔第１０実施形態〕
図１３に示すごとく、内部ロータ２の外周面に径方向に突出し、付勢部材ＳＰが当接する当接部２ｂが形成されている。そして、付勢部材ＳＰは、シール部材ＳＥを外部ロータ１２に向けて付勢するとともに、当接部２ｂからシール部材ＳＥの脚部ＳＥｄを抜きテーパ１２ａが窄まる方向（リアプレート１３の側）に付勢するよう構成されている。こうすることで、シール部材ＳＥの抜きテーパ１２ａが拡がる方向（フロントプレート１１の側）へのずれが抑制され、結果的に、シール部材ＳＥの摺接部ＳＥａが抜きテーパ１２ａの傾斜面１２Ａを安定的に密閉することとなる。

〔第１１実施形態〕
図１４に示すごとく、シール部材ＳＥのフロントプレート１１及びリアプレート１３に対向する周壁部ＳＥｂの角部に、面取り部ＳＥｅが形成されている。弁開閉時期制御装置には、ハウジング１に対して内部ロータ２が相対回転移動すべく、エンジンオイルが用いられている。エンジンオイルは、エンジンの内部の摺動部分の潤滑油として用いられ、摺動部分から微小ながら異物（スラッジ、鉄粉等）が発生する。この異物がシール部材ＳＥとハウジング１（もしくは、シール部材ＳＥと内部ロータ２）の間に介在し、相対回転時に異物が研磨剤として作用してハウジング１（もしくは内部ロータ２）が磨耗することが考えられる。

ここで、前述の面取り部ＳＥｅが形成されていると、面取り部ＳＥｅが進角室４１と遅角室４２との間の通路となり、微小なオイル漏れを許容し、シール部材ＳＥとハウジング１（もしくは、シール部材ＳＥと内部ロータ２）の間に介在する異物を、進角室４１もしくは遅角室４２に排出できる。こうして、シール部材ＳＥに面取り部ＳＥｅが形成されることで、ハウジング１（もしくは内部ロータ２）の磨耗を抑制できる。
なお、この進角室４１と遅角室４２との間の、微小なオイル漏れを許容する通路は、シール部材ＳＥの面取り部に限らず、摺接部ＳＥａに溝として設けてもよい。

図１４では、面取り部ＳＥｅが、フロントプレート１１及びリアプレート１３と対向する面の角部においてＬ字状に形成されているが、面取り部ＳＥｅの形状はこれに限定されない。面取り部ＳＥｅは、例えば、単に斜めに切除されて形成されていてもよく、面取り部ＳＥｅが進角室４１と遅角室４２との間の通路となる形状であればよい。

〔その他の実施形態〕
上述の実施形態において、仕切部として突出部２１を内部ロータ２に形成したが、これに限られるものではない。例えば、図示はしないが、内部ロータ２にベーン溝を形成し、ベーン溝に仕切部としてのプレート形状のベーンを配設した構成であっても良い。この場合、ベーン自体が外部ロータ１２の側に付勢され、シール部材としての役割をなす。よって、外部ロータ１２の側の仕切部としての突出部１４にのみ、本発明に係るシール部材及び付勢部材を配設する構成とする。

上述の実施形態において、外部ロータ１２及び内部ロータ２の突出部１４，２１に取付溝を形成し、この取付溝にシール部材ＳＥを配設したが、外部ロータ１２及び内部ロータ２の突出部１４，２１に対向する内部ロータ２また外部ロータ１２に取付溝を形成し、この溝部にシール部材ＳＥを配設してもよい。

なお、本発明は、弁開閉時期制御装置のうち、シール部材及び付勢部材の構成に特徴を有するものであるため、その他の構成は上述の構成に限定されるものではない。例えば、本発明に係るシール部材及び付勢部材を排気弁側の弁開閉時期制御装置に本発明を適用しても良い。また、ロック機構を備えていなくても、あるいはロック機構の構成が異なっていても良い。

さらに、上述の実施形態では、付勢部材ＳＰを板バネで構成したが、これに限られるものではない。例えば、図示はしないが、付勢部材ＳＰを線バネや、線バネと板バネとの混合部材で構成してもよいし、コイルバネで構成してもよい。

本発明は、自動車その他の内燃機関の弁開閉時期制御装置に利用することができる。

１ ハウジング（駆動側回転部材）
２ 内部ロータ（従動側回転部材）
２ａ 抜きテーパ
２Ａ 傾斜面
２ｂ 当接部
４ 流体圧室
１１ フロントプレート（第１プレート）
１２ 外部ロータ
１２ａ 抜きテーパ
１２Ａ 傾斜面
１３ リアプレート（第２プレート）
１４ 突出部（仕切部）
２１ 突出部（仕切部）
４１ 進角室
４２ 遅角室
ＳＥ シール部材
ＳＥａ 摺接部
ＳＥｂ 側壁部
ＳＥｄ 脚部
ＳＥｅ 面取り部
ＳＰ 付勢部材

Claims (5)

1. クランクシャフトに対して同期回転する駆動側回転体と、
   前記駆動側回転体に対して同軸上に配置され、内燃機関の弁開閉用のカムシャフトに同期回転する従動側回転体と、
   前記駆動側回転体と前記従動側回転体とで形成された流体圧室を遅角室と進角室とに仕切るよう前記駆動側回転体及び前記従動側回転体の少なくとも一方に設けられた仕切部と、
   前記仕切部のうち前記駆動側回転体もしくは前記従動側回転体に対向する位置、または、前記駆動側回転体もしくは前記従動側回転体のうち前記仕切部に対向する位置に配設されて、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との相対回転に基づく前記遅角室と前記進角室との間での作動流体の漏洩を防止するシール部材と、
   弾性変形に基づく付勢力によって、前記シール部材を前記仕切部の側から前記駆動側回転体もしくは前記従動側回転体の側へ、または、前記シール部材を前記駆動側回転体もしくは前記従動側回転体の側から前記仕切部の側へ付勢する付勢部材と、を備え、
   前記駆動側回転体は、前記カムシャフトに接続される側とは反対側に設けられる第１プレートと、前記カムシャフトに接続される側に設けられる第２プレートと、を備え、
   前記駆動側回転体をダイキャストで製造し、当該ダイキャストで製造された回転体のうち前記仕切部及び前記仕切部に対向する面の少なくとも何れか一方が抜きテーパの傾斜面で構成され、
   前記抜きテーパの傾斜面に当接するよう配設された前記シール部材は、前記第１プレート及び前記第２プレートに密接するよう、前記第１プレートに接触する面と前記傾斜面に当接する対向面とがなす角度、及び、前記第２プレートに接触する面と前記傾斜面に当接する対向面とがなす角度のうち、一方を鋭角とし、他方を鈍角とした弁開閉時期制御装置。
2. 前記駆動側回転体及び前記従動側回転体の少なくとも何れか一方の厚み方向に、前記テーパが窄まる方向へ前記付勢部材の付勢力を発揮するようシール部材に対する当接部を有する請求項１記載の弁開閉時期制御装置。
3. 前記駆動側回転体及び前記従動側回転体に形成される前記抜きテーパの一方の傾斜面に対し、対向する他方の傾斜面が平行に形成され、
   前記駆動側回転体もしくは前記従動側回転体における前記仕切部に対向する位置、及び、前記仕切部における前記駆動側回転体もしくは前記従動側回転体に対向する位置のいずれもが前記抜きテーパの傾斜面で構成された請求項１記載の弁開閉時期制御装置。
4. 前記駆動側回転体に対向する位置に配設された前記シール部材において、径方向外側の外周面に面取り部もしくは溝を形成してある請求項１〜３のいずれか一項に記載の弁開閉時期制御装置。
5. 前記面取り部もしくは前記溝は、径方向外側の外周面の縁部のうち回転方向に沿う縁部に形成してある請求項４記載の弁開閉時期制御装置。

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